地图数字化数据质量控制的抗差模型

对于数字化过程中产生的系统误差,采用函数模型(多项式)拟合进行纠正,对于异常误差采用抗差估计;当粗差污染率较高时,采用高崩溃污染率拟合初值辅以IGGⅢ方案迭代抗差解.最后以一幅具体的数字化地图为例,分别用最小二乘拟合和高崩溃污染率抗差拟合进行了分析比较,并给出了内外检棱精度.     

地图数字化的精度评定与控制

地图数字化不可避免地会产生误差，定量分析或减弱地图扫描数字化误差的影响，是地图数字化必须解决的问题。对于系统误差，我们采用函数模型(多项式)拟合，对于异常误差采用抗差估计。针对一幅具体的数字地图，我们分别用最小二乘拟合和抗差拟合分别求得了系统误差模型系数估计值，并给出了内、外检核精度。     

抗差Kriging方法在GPS高程拟合中的应用研究

由于环境或人为因素的影响,观测值中往往含有粗差,针对普通Kriging方法在GPS高程拟合中受粗差影响的问题,提出基于抗差估计的样本变异函数模型,以降低或消除粗差的干扰。利用实测数据对该算法进行试验分析,结果表明,利用改进的抗差变异函数模型处理含有异常值的观测样本,能有效地抵制异常值的影响,验证了抗差Kriging法在局部区域内进行高程拟合的可靠性和准确性。     

大地测量成果的质量评价模型

在大地测量成果的质量评价中，系统误差和粗差不容忽视，应尽可能地削弱其影响。本文将异常误差分为系统误差和粗差，根据误差的处理方法分别给出了相应的质量评价模型。分析了这些模型之间的差别及其在实际应用中可能存在的问题。     

抗差最小二乘配置在数字化地图几何纠正中的应用讨论

抗差估计具有较好的抗拒异常观测值及粗差的能力,而最小二乘配置又能较好地处理系统误差,本文结合两者的优点,利用抗差最小二乘配置对数字化地图进行几何纠正,其中对协方差函数采用抗差拟合,得到了较好的结果。实验证明在GIS数据处理的扫描数字化地图几何纠正中,抗差最小二乘配置在抗拒异常值和处理系统误差方面优于单纯的最小二乘估计和单纯的最小二乘配置方法。     

用拟准检定法和补偿最小二乘估计解算污染半参数模型

现代自动化测绘技术采集的测量数据中系统误差和粗差都在所难免,需要同时考虑系统误差和粗差共存的平差问题.针对污染半参数模型中含有系统误差和观测值受到污染而不严格服从正态分布的情形,文章探讨了用拟准检定法抵御粗差,用补偿最小二乘法分离系统误差.算例表明:用拟准检定法对粗差进行定位定值并对观测误差进行修正后,再利用补偿最小二乘法解算半参数模型,可以得到较好的结果.     

海底控制点定位的半参数平差模型法

针对圆走航确定海底控制点三维绝对坐标存在垂直解精确度差的问题,本文提出了基于半参数平差模型处理测距系统误差的方法,首先分析了声速变化对测距误差的影响,其次在圆走航观测方程的基础上建立了水下控制点三维坐标解算的半参数平差模型,分别给出了观测时长为测距误差长周期项整数倍与非整数倍时的解算方法。仿真试验表明,当内波存在且观测时长不足测距误差长周期项的整数倍时,该方法相比于差分法和最小二乘法可明显提高水下控制点垂直解的精确度。     

一种含稳健权的神经网络GNSS高程拟合模型

在高程拟合解算过程中,为数不多较大误差或残留系统误差可能会使估计参数的结果歪曲,导致拟合数学模型变形失真。本文在研究GNSS高程拟合神经网络模型的基础上,将具有抵抗粗差能力的选权迭代稳健估计因子引入BP神经网络高程拟合计算,通过思维进化算法对网络初始权值和阈值进行优化,提出一种具有抗差性的神经网络高程拟合方法的思路,并通过算例验证了模型在高程拟合过程中的有效性。     

数字化曲线的附加系统参数平差

针对一般地图数字化曲线拟合方法的不足,提出了利用附加系统参数平差计算拟合曲线的参数。在参数平差中,将数字化曲线的X坐标和Y坐标均看作观测值,综合处理偶然误差和系统误差的联合影响,并评定精度。用t分布对系统参数进行显著性检验,结果表明附加系统参数模型正确。     

GNSS-A水下定位的动态非线性Gauss-Helmert模型及其抗差总体卡尔曼滤波算法

GNSS-声学组合式观测是确定海底控制点位置的重要手段,但会受到声速不确定性、海面平台定位偏差等误差因素的干扰,而基于误差传播定律的常规方法对各类误差的处理策略使得海底点坐标解算不准确。针对这一问题,本文将声速测距误差非时变项设为待解参数,在水下观测方程的系数矩阵中讨论声速测距误差时变项与换能器位置误差的影响,构建了GNSS-声学水下定位的动态非线性高斯-赫尔默特(Gauss-Helmert, GH)模型,并推导了该模型的总体卡尔曼滤波解。在此基础上,进一步考虑扩展后的观测信息受到粗差污染的情况,给出了模型的抗差处理方法及解算步骤。最后分别通过仿真试验和胶州湾海域实测试验进行了验证,试验结果表明,在不同深度或不同换能器位置误差大小的无粗差设定下,本文方法解算精度及稳定性较常规方法均更高;当观测信息含有粗差时,模型的抗差滤波算法能更准确地识别及定位异常信息,其三维点位精度明显更优,解算效果达到最佳。     

空间前方交会中的系统误差处理

空间前方交会测量中,基线长及基线方向值的误差对所有观测点的坐标影响是系统性的。本文提出一种方法,利用空间交会测量中的多余观测,可以精确计算出这些系统误差,同时在交会点的坐标中也消去了基线误差的影响。     

联合平差中大地网定向和尺度系统误差的影响和分离

本文从地面大地网的定向、尺度系统误差的定义及对坐标的影响关系出发,分析了这些系统误差与地面网、卫星网之问转换参数的关系,推导了系统误差对转换参数的影响公式。在此基础上,提出了转换参数的区域性问题,并提出了分离区域性定向误差与尺度比参数的联合平差模型。     

数字化坐标转换中顾及模型误差的影响

针对数字化坐标转换的模型误差,给出了函数模型优选的标准,提出了衡量误差大小的精确度指标及实用估计方法,讨论了线性和非线性对数字化坐标转换的影响,结果表明采用二阶多项式拟合模型对数字化坐标转换的影响很小,在理论上更为合理,文中通过具体的数字化坐标拟合实例论证了这一点。     

三原则整体最小二乘用于平面自由网平差计算

文中在平面网平差中应用整体最小二乘理念.在最小二乘模型中,为了消除观测方程系数误差和未知参数系统误差,加入系数改正数和参数改正数,并提出三原则整体最小二乘模型.研究平差两大步骤,用最小二乘多次改用"参考点组"而选出w个稳定点;用最小二乘多次改用"近似坐标"而消除系数误差和参数系统误差.三原则整体最小二乘适用于平面自由网...     

顾及系统误差的坐标转换方法研究

针对Bursa模型在坐标系转换时没有顾及局部变形和累积误差的问题,通过对坐标转换误差进行分析,本文提出将由此产生的系统误差看作非参数信号的半参数估计,采用半参数模型对某一区域坐标进行解算,并对检核点非参数分量进行推估,与Bursa模型进行比较,结果表明半参数模型能够有效地消除系统误差。并探讨了不同确定平滑因子α的方法对坐标转换精度影响,计算结果表明,在正则矩阵R相同情况下,不同平滑因子确定方法得到的坐标转换精度有所不同,但均优于Bursa模型转换精度。     

Investigating the propagation mechanism of unmodelled systematic errors on coordinate time series estimated using least squares

The propagation of unmodelled systematic errors into coordinate time series computed using least squares is investigated, to improve the understanding of unexplained signals and apparent noise in geodetic (especially GPS) coordinate time series. Such coordinate time series are invariably based on a functional model linearised using only zero and first-order terms of a (Taylor) series expansion about the approximate coordinates of the unknown point. The effect of such truncation errors is investigated through the derivation of a generalised systematic error model for the simple case of range observations from a single known reference point to a point which is assumed to be at rest by the least squares model but is in fact in motion. The systematic error function for a one pseudo-satellite two-dimensional case, designed to be as simple but as analogous to GPS positioning as possible, is quantified. It is shown that the combination of a moving reference point and unmodelled periodic displacement at the unknown point of interest, due to ocean tide loading, for example, results in an output coordinate time series containing many periodic terms when only zero and first-order expansion terms are used in the linearisation of the functional model. The amplitude, phase and period of these terms is dependent on the input amplitude, the locations of the unknown point and reference point, and the period of the reference point's motion. The dominant output signals that arise due to truncation errors match those found in coordinate time series obtained from both simulated data and real three-dimensional GPS data.     

航空重力向下延拓的误差影响分析

本文从分析航空重力向下延拓过程中偶然误差和系统误差的变化特性入手,进而提出处理办法。首先,利用试验说明移去恢复法局限性,同时表明需处理系统误差和偶然误差的必要性。然后,采用理论推演和数值模拟计算分别估计了系统误差和偶然误差影响,试验结果发现:系统误差影响和偶然误差影响均与数据格网间隔、向下延拓高度呈线性关系,当格网化间隔较小和延拓高度较高时系统误差影响和偶然误差影响较大。最后,提出使用半参数模型和正则化算法的两步法估计系统误差和减弱偶然误差影响,试验结果说明两步法处理向下延拓各类误差影响优于仅用半参数模型或正则化算法的结果,在试验数据的偶然误差标准差为2×10~(-5) m/s~2、恒值系统误差3×10~(-5) m/s~2和变值系统误差标准差约1.3×10~(-5) m/s~2时,以及向下延拓高度6.3 km和格网间隔6′的条件下,两步法向下延拓结果的精度可达2.3×10~(-5) m/s~2。     

Adaptive fitting of systematic errors in navigation

To use Kalman filtering for kinematic positioning and navigation, we have to deal with both observational and kinematic models. Both of the functional models may contain global or local systematic errors. The influence functions of the systematic errors on the estimates of kinematic states are derived. An adaptive fitting method for systematic errors of the observations and kinematic model errors is presented. The systematic errors are fitted with a mean or a weighted mean by using the residuals of observations and residuals of predicted states within a chosen time window. The covariance matrices of the modified observations and the predicted states are estimated within the same window. The estimation formulae and calculation strategy, as well as a real example, are given. It is shown by theory and calculations that Kalman filtering based on the adaptive fittings of the systematic errors and covariance matrices can, to some degree, resist the influences of systematic errors on the estimated states of navigation.     

附加条件对普通数码影像DLT算法精度影响

在不同的控制点条件下,利用附加条件的DLT算法处理普通数码影像.结果表明,附加条件对DLT的精度影响随控制点条件变化而变化.当控制点分布不良时,影响较大,但难以达到较高精度;当控制点分布较好且为常用数量时,影响明显;当控制点较多时,影响不大.     

公共点坐标粗差检验方法及其限差的研究

GPS控制网在进行坐标系统转换或平差计算之前,大多都需要首先对已知公共点坐标的粗差进行检验。针对有关检验方法进行研讨,提出了检验限差标准。并结合实例进行计算和分析,成功剔除了坐标中含有粗差的已知公共点。